云存儲環(huán)境下支持復(fù)雜查詢的可搜索加密機制研究.pdf

1、近年來云存儲技術(shù)飛速發(fā)展，由于其數(shù)據(jù)訪問便捷性、管理靈活性以及經(jīng)濟節(jié)約性，相關(guān)應(yīng)用已廣泛滲透于各領(lǐng)域。然而與此同時，數(shù)據(jù)所有權(quán)與管理權(quán)的分離所導(dǎo)致的許多安全隱患使得云用戶難以信任云服務(wù)提供商。為保護用戶隱私與數(shù)據(jù)安全，在將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器之前，首先需要對數(shù)據(jù)進行加密，但這無疑使得一些傳統(tǒng)的基于明文搜索的數(shù)據(jù)使用服務(wù)無法正常進行。如何在保障隱私安全的前提下對密文進行高效準(zhǔn)確的支持復(fù)雜查詢條件的搜索，并提供數(shù)據(jù)訪問控制功能成為亟待解決的問題

2、。為此，本文研究云存儲環(huán)境下支持復(fù)雜查詢的可搜索加密機制，主要工作包括以下幾個方面:
　　1.針對面向數(shù)據(jù)隱私保護的盲存儲機制只能提供單一關(guān)鍵詞搜索，只支持“單一所有者-單一使用者”的服務(wù)模型，導(dǎo)致搜索條件與使用場景具有較大局限性的問題，提出一種面向索引文件存儲管理的索引盲存儲機制IBS，可以支持“多所有者-多使用者”的服務(wù)模型，支持客戶端任意多維關(guān)鍵詞查詢和范圍查詢，同時具有良好的安全性。IBS主要基于客戶端的3個多項式時間算法

3、來生成密鑰和進行數(shù)據(jù)訪問，通過采用偽隨機算法和混淆機制，解決了傳統(tǒng)盲存儲方案中搜索多關(guān)鍵詞時的多回合通信開銷問題，同時減少了數(shù)據(jù)塊間關(guān)聯(lián)性泄露的可能性。算法安全性分析和相關(guān)實驗表明IBS能夠提供穩(wěn)固的安全性，并且開銷小，具有良好的可用性。
　　2.基于IBS，針對醫(yī)療云存儲環(huán)境中“多所有者-多使用者”的應(yīng)用場景模型，提出了一種對稱可搜索加密方案IBS-SSE，并采用一種基于布魯姆過濾器的訪問控制方法IBE-CP-AC對用戶身份進行

4、加密控制。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了可授權(quán)電子病歷管理原型系統(tǒng)EMRM，重點論述了IBS-SSE中的8個關(guān)鍵算法操作。EMRM可以在保證隱私安全的前提下支持任意多維關(guān)鍵詞查詢和范圍查詢等復(fù)雜條件搜索，可滿足不同類型用戶的訪問授權(quán)需求。安全分析表明EMRM能夠?qū)崿F(xiàn)文檔和索引私密性、陷門安全、用戶隱私安全和接入模式隱藏等安全需求。最后，實驗結(jié)果驗證了EMRM的高效率性和可擴展性。
　　最終，本文完成了上述工作并取得了良好的成果。未來的研